Question

【題目】某大學的兩位研究生設計發(fā)明了“都市螞蟻”概念車如圖所示，這款概念車小巧實用，有利于緩解城市交通擁堵。已知“都市螞蟻”概念車的主要參數(shù)如下（g=10N/kg）

（1）若每位乘員的質量均為50kg，求乘載兩人的“都市螞蟻”車對水平路面的壓強為多大？

（2）若“都市螞蟻”車發(fā)電機的輸出功率為1000W，勻速行駛1×104m過程中做功為2×106J．則在此過程中“都市螞蟻”車受到的牽引力是多大？“都市螞蟻”車的行駛速度多大？

（3）航模社的同學想將此車改進成“水陸兩棲螞蟻車”。上述乘載兩人的“都市螞蟻”車若能浮在水面上，求露出水面的體積是多少？

Answer 1

【答案】（1）2.5×105Pa；（2）200N， 5m/s；（3）0.25m3。

【解析】試題分析：（1）車對水平路面的壓力：

F=G=mg=（400kg+2×50kg）×10N/kg=5000N，

車對水平路面的壓強：

p===2.5×105Pa；

（2）車受到的牽引力：

F牽===200N，

車行駛的速度：

v===5m/s；

（3）∵車在水中漂浮，

∴F浮=G=5000N，

車排開水的體積：

V排===0.5m3，

露出水面的體積：

V露=V﹣V排=0.75m3﹣0.5m3=0.25m3．

答：（1）車對水平路面的壓強為2.5×105Pa；

（2）車受到的牽引力是200N，車的行駛速度為5m/s；

（3）露出水面的體積是0.25m3．